整车动力性、经济性计算说明书

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1、整车动力性、经济性计算说明书3计算公式1#3.1 动力性计算公式3.1.1 变速器各档的速度特性：(1)uai =0.377 丄上(km/h)Igi X'o其中：rk为车轮滚动半径，m;由经验公式：rk =0.0254 -b(1- )(m)2d-轮辋直径，inb-轮胎断面宽度，in'-轮胎变形系数ne为发动机转速，r/min ； i°为后桥主减速速比;igi为变速箱各档速比，i(i =1,2.P)，P为档位数，(以下同)3.1.2 各档牵引力汽车的牵引力:#Fti(Ua)几(山)igi io#其中：Ttq(Ua)为对应不同转速(或车速)下发动机输出使用扭矩，N?m；

2、t为传动效率。(这点我理解了，不同车速对应的输出转矩是不一样的，)汽车的空气阻力：2Cd A Ua21.15其中：Cd为空气阻力系数，A为汽车迎风面积，m2汽车的滚动阻力：Ff二Ga f ( N)其中：Ga = mg为满载或空载汽车总重(N)， f为滚动阻尼系数汽车的行驶阻力之和Fr :F Ff Fw( N )注：可画出驱动力与行驶阻尼平衡图3.1.3 各档功率计算汽车的发动机功率:Pei(Ua)"(Ua)ne(kw).9549(Ff Fw)Ua3600 t其中：Pei(Ua)为第i(i =1,2.p)档对应不同转速(或车速)下发动机的功率。汽车的阻力功率:3#3.1.4 各档动力因

3、子计算Fti (Ua ) - FwDi(Ua)-;-.(8)Ga各档额定车速按下式计算rknec% =0.377( km/h).(9)i g i i 0其中：n ec为发动机的最高转速；Di(Ua)为第i(i -1,2. p)档对应不同转速(或车速)下的动力因子。对各档在0， Uac.i内寻找Ua使得Dj(Ua)达到最大，即为各档的最大动力因子Di.max注：可画出各档动力因子随车速变化的曲线3.1.5 最咼车速计算当汽车的驱动力与行驶阻力平衡时，车速达到最高。3.1.5.1 根据最高档驱动力与行驶阻力平衡方程Ft.highest (Ua )- Fr (Ua),求解Ua。舍去Ua中的负值或非实

4、数值和超过额定车速的值；若还有剩余的值，则选择它们中最大的一个为最高车速，否则以最高档额定车速Uac作为最高车速Ua.max额定车速按下式计算uac =0.377 岁2ig hi0(km/h)(10)其中：nec为发动机的最高转速ig h为最高档传动比3.1.5.2 附着条件校验根据驱动形式计算驱动轮的法向反力Fn驱动形式 4*4全驱：Fn = Ga4*2前驱：G aFn 二(L -a)4*2后驱：GaFnl a其中：L为轴距，a为满载或空载质心距前轴的距离 若满足下式Ft.h i g h e s t.Fn其中：一一道路附着系数则表示“超出路面附着能力，达不到计算得出的最高车速值!3.1.6

5、爬坡能力计算码=arcsingj(11)lGa丿其中：:i为第i(i =1,2.p)档对应不同转速(或车速)下的爬坡度3.161各档爬坡度在0，山中对'i(Uai)寻优，找到最大值山3.1.6.2 附着条件校验计算道路附着系数提供的极限爬坡能力«i.m2驱动形式4*4 :应=arct a n，计算m5#:i.m2 二arct)，计算i.m24*2后驱:4*2前驱:a:m =arct an ()，计算叶L-屮 hg其中：b 满载或空载质心到后轴的距离一一道路附着系数L轴距取ai.m1、a52之小者作为一档或直接档的最大爬坡度3.1.7 最大起步坡度3.1.7.1 按下式计算最大

6、起步驱动力FtqT x i x i0Fdq 二一gq一-t (N).(12)rk其中：Teqmax为发动机的最大输出扭矩igq为起步档位的传动比，这里分别取一档传动比和二档传动比i 0为主减速器的传动比t为 起步档(一档或二档)的传动效率3.1.7.2 按下式计算最大起步坡度：qFtq aq =arcsin()-arctan f(rad)(13)GaP1 + f23.1.7.3 附着条件校验按3.1.6.2校验附着条件，得到极限爬坡度_：im2，取二q和J m2之较小者作为最大起步坡度。3.1.8 加速性能计算3.1.8.1 计算第i(i "2.P)档的旋转质量换算系数；i如果已知经

7、验值；1，； 2，则按下式计算i =1 、12巧.(14)其中：igi 第i档传动比如果已知车轮的转动惯量Iw和飞轮的转动惯量I f，则按下式计算22(15)I i 2 X i 2 w f igij)22t)rkrk其中：m 满载或空载质量63.182按下式计算第i(i =1,2-p)档加速度aiFti (虫)- Fr6qm(16)其中：a：为第i(i =1,2.P)档对应不同转速(或车速)下的加速度注：可画出加速度倒数随车速变化的曲线3.1.8.3连续起步换档加速时间和加速距离的计算确定最佳换档点：设从第i档换到i，1档(i =1,2.P-1 )的最佳换档点对应的车速为Uabi计算加速时间U

8、2 11T = u1議仇畀山(s)计算加速距离t2S = t Uadt (s)ti.(17)(18)3.1.8.4最高档或直接档加速时间和加速距离的计算uae 11duauas 3.6 ap(ua) a(19)其中：ap(ua)为最高档(或直接档)加速度u ae 用户指定的加速终了速度uas 用户指定的加速起始速度3.1.9 比功率计算按下式计算比功率PpP Pp( kw/kg)m其中：P为发动机的最大功率m为汽车满载总质量3.1.10 载质量利用系数计算(20)按下式计算载质量利用系数 mmem°(21)7其中：me为装载质mo为整车整备质量3.2 经济性计算公式3.2.1 直接档

9、(或超速档)等速百公里油耗计算3.2.1.1 计算燃油消耗率ge按下式计算行驶阻尼功率 P :(kw)(22)1(Cd a3 + Ga f)t 76140 106 Ua 3600Ua按下式计算对应的发动机转速ne:nei g d i 00.377rkUa(r/min)(23)8#其中：igd 直接档(或超速档)传动比根据万有特性，通过插值求出对应于上面计算结果Pr、ne的有效燃油消耗率ge(g/kw h)3.2.1.2 计算直接档等速百公里油耗100R g e1.02Ua(L/100km)(24)其中：为燃料的重度 注：可画出百公里燃油消耗率随车速或转速的曲线3.2.2 最高档全油门加速500

10、m的加速油耗(L/500m)3.2.2.1 取计算的时间步长为-4 o3.2.2.2 初速度：=30 km/h (GB/T12545-1990)在第n个时间段内乂广 V加(n =2,3.)(25)3.2.2.3 末速度：Ven = Vg363卩他)t ( n =12 )3.2.2.4 累积行驶距离Stn = Stn1t2 3.6(n = 1,2.)(26)Sto3.225燃油消耗率：gen起点燃油消耗率gs以初速度Vsn对应的发动机转速nsn和Pn (Vsn )插值得到起点g snx Ig highest 0Vsn0.377Tk n(27)其中：igh为最高档传动比终点燃油消耗率gen以末速度

11、Ven对应的发动机转速nen和Pen(Ven)插值得到neni i1 gh 0Ve0.377 rk 1(28)3.2.2.6累积燃油消耗量QtnQ0Qt2 367.1 1000(Pen(Vsn)gsnPUvJgJ t9#(29)如果St<500，则n=n+1再次 计算，否则停止，并以Qtn作为Q500 。3.2.3 循环工况百公里燃油消耗量按照GB/T12545-1990,根据载货车总重量选择的标准试验循环工况号，并按要求工况计算燃油消耗量及行驶距离。3.2.3.1 怠速工况的计算燃油消耗量：Qi ft(ml)(30)其中：ge为怠速燃油消耗率t为怠速工况时间(由标准工况决定) 行驶距离

12、S =0( m(31)#323.2 匀速工况的计算燃油消耗量发动机功率P _ 1 ( CD A3*Gaf )c _ :(76140 106 Ua 3600 Ua发动机转速ncig i。0.377rk其中：rk车轮滚动半径a(37)10由PC、nc根据万有特性插值得到燃油消耗率 gec 按下式计算燃油消耗量R汉geQc =c t(32)367.1其中：t为匀速工况时间行驶距离足誉(33)其中：Ua为匀速工况的行驶速度t为匀速工况时间3.2.3.3加速工况的计算燃油消耗量：在加速初速度Vs和末速度V中均匀取50个点，记为Vi按3.2.3.2中同样方法计算燃油消耗率，并按下式计算各速度下单位时间 的

13、燃油消耗：(37)#(37)#gti1367.1 1000Pe(Vi)gq(34)(37)#(35)加速时间3.6a其中：a 加速度(36)燃油消耗量按下式计算Qagti t行驶距离2 2c ve -vsSa25.92a(37)11其中：a为加速度3.234减速工况计算燃油消耗量Qd勺吐(38)其中：ge为怠速燃油消耗率t为减速工况时间行驶距离2 2Vs 7Sd25.92a'(39)其中：Vs为减速运动的初速度Ve为减速运动的末速度 a'为减速度。3.2.3.5各工况之总油耗记为Qt ,Qt= Qi ' Qc Qa Qd循环工况百公里油耗：QtQ 、100St总的行驶路程记为St(40)(41)13